Кафедра биологии и генетики · Медицинский университет Петровского · курс «Молекулярная биология», 5–6 семестры

← Все разделы

Раздел I · семинары 1–6 · коллоквиум I

Организация, сигналы и геномный контекст

Как локальные условия, молекулярные взаимодействия, сигнальные сети и организация генома определяют характер, длительность и устойчивость клеточных состояний.

После раздела вы сможете проследить действие сигнала до гена, объяснить, почему ответ зависит от места и длительности воздействия, и предложить эксперимент, позволяющий отличить изменение механизма от внешне сходного эффекта.

Опубликованы все шесть семинаров раздела.

Тот минимум, который стоит знать для прохождения коллоквиума!

Как работать с материалами раздела

  1. Начните с объяснений: в них разобраны механизмы, а в конце каждого шага есть вопрос для самопроверки.
  2. Откройте практикум: проверьте механизм на схемах, меняя условия, и пройдите сценарии «Предскажите и проверьте».
  3. После семинаров раздела соберите связи между ними на системной карте и проследите их в интерактивной клетке.

Это рекомендуемый порядок, а не ограничение: любую страницу можно открыть в любой момент.

Системная карта коллоквиума I

Понятия семинаров 1–6 и связи между ними: тип каждой связи, условие, способ проверки и источник. Пять сквозных маршрутов, паспорт каждой связи с первоисточниками и задачи «Предскажи», «Обратная задача», «Собери объяснение».

Открыть карту
3 Рецептор 1 Компартменты 4 Сигнальнаясеть 2 Транспорт 5 Нуклеосома 6 МетилированиеДНК

Компартменты и транспорт (1, 2) задают условия рецепции (3); сигнальная сеть (4) влияет на гены-мишени и хроматин (5, 6), а состояние хроматина — на ответ генов. Номера обозначают порядок изучения, а не обязательную последовательность событий в клетке.

Подробная подпись к схеме

Компартменты (1) и транспорт (2) задают условия активации рецептора (3); сигнал рецептора поступает в сеть с обратными связями (4), которая через транскрипционные факторы влияет на транскрипцию генов-мишеней и опосредованно — на хроматин (5), а состояние гистонов — на установление метилирования ДНК (6). Состояние хроматина, в свою очередь, влияет на то, какие гены ответят на сигнал (пунктирная стрелка из ядра к сети). Порядок номеров — маршрут изучения взаимосвязанных условий, а не обязательная последовательность событий в клетке. Пунктирная стрелка — опосредованное влияние или влияние при определённых условиях, пунктирный контур — ядро.

Интерактивная клетка

Проследите воздействие от рецепции до изменения транскрипции, измените одно условие и проверьте объяснение. Механизмы раздела разобраны в одной клетке — гепатоците; вместе они охватывают все вопросы семинаров 1–6. Гепатоцит служит общей моделью: часть механизмов изучена в других клетках и системах, и система, в которой получены данные, указана в паспорте каждого этапа.

Открыть клетку

Семинары раздела I

  1. Семинар 1

    Компартменты, локальные условия и обмен

    Вопросы программы

    1. 1.1Мембранная компартментализация и локальные физико-химические условия
    2. 1.2Локальная концентрация и формирование внутриклеточного градиента
    3. 1.3Фосфоинозитиды как маркеры идентичности клеточных мембран
    4. 1.4Мембранные контактные сайты органелл без слияния мембран
  2. Семинар 2

    Транспорт, сети органелл, конденсаты и полярность

    Вопросы программы

    1. 2.1Направленный транспорт груза по цитоскелету
    2. 2.2Слияние и деление мембранных органелл: митохондрии как модель и границы обобщения
    3. 2.3Биомолекулярные конденсаты: сборка, динамика и критерии интерпретации
    4. 2.4Поддержание клеточной полярности направленным транспортом
  3. Семинар 3

    Рецепция и молекулярные переключатели

    Вопросы программы

    1. 3.1Активация β2-адренорецептора и зависимость ответа от клеточного контекста
    2. 3.2Обратимое фосфорилирование как молекулярный переключатель
    3. 3.3Цикл малой ГТФазы RAS
    4. 3.4Депо-зависимый вход Ca²⁺: система STIM–Orai
  4. Семинар 4

    Динамика, обратные связи и интеграция сигналов

    Вопросы программы

    1. 4.1Усиление и завершение сигнала в киназном каскаде
    2. 4.2Длительность активности ERK и выбор клеточного ответа
    3. 4.3Положительная и отрицательная обратная связь в адаптации к сигналу
    4. 4.4Перекрёстная регуляция в сети инсулин–PI3K–AKT–mTORC1–AMPK и селективная инсулинорезистентность
  5. Семинар 5

    Нуклеосомы, ремоделирование и гистоны

    Вопросы программы

    1. 5.1Нуклеосомная организация и доступность регуляторной ДНК
    2. 5.2АТФ-зависимое ремоделирование нуклеосом
    3. 5.3Посттрансляционные модификации гистонов: ферменты установления и удаления метки и белки-эффекторы, распознающие модификацию
    4. 5.4Гистоновые варианты и изменение свойств нуклеосомы
  6. Семинар 6

    Метилирование ДНК, регуляторные элементы и память

    Вопросы программы

    1. 6.1Установление и поддержание метилирования ДНК у млекопитающих
    2. 6.2Избирательность взаимодействия энхансера и промотора
    3. 6.3Сигнал-зависимая регуляция транскрипционного фактора на примере FOXO
    4. 6.4Хроматиновая память и изменение ответа на повторный сигнал

Версия 1.8, 26 октября 2026 г.